小學階段開展人工智能課程的策略探討

李婷

當今時代是信息化飛速發展的時代，隨著網絡的普及和移動終端的廣泛應用，人工智能領域也取得了極大的發展，無人駕駛汽車、人臉識別、自動送貨機器人等人工智能應用已經出現在生活的方方面面。目前，人工智能課程已經引起了大家的廣泛關注，不少區域和學校已經主動開展了小學階段人工智能教育的探索實踐。為了助力學生的快樂成長，我校也將人工智能引入課堂，開啟了課堂教學的實踐研究。

適合的軟硬件設備，搭建充分體驗的平臺

在小學階段，人工智能教育的首要目標是讓學生充分體驗人工智能，了解人工智能在生活中的應用，激發學生學習、探索人工智能的興趣。在人工智能的學習中，教師可以選擇人臉識別設備、無人駕駛系統、增強現實等智能硬件設備供學生體驗，這種體驗的方式能夠給學生留下深刻的印象，增強了學生的好奇心。先進的人工智能硬件環境給學生提供了自主探索的學習氛圍，注重學生的親身經歷和感受，從而激發學生探究人工智能領域的積極性。這樣的實施方式適合在人工智能實驗室或學校專門創設的人工智能體驗區進行，讓學生在學校的生活中也能夠感受到人工智能。

在課堂教學中，教師還可以選擇操作方便、能夠利用計算機或平板電腦進行體驗的軟件供學生學習。教師可以根據教學內容，讓學生有針對性地去體驗，如使用“訊飛語音”讓學生看到語音即時轉文字的過程、使用“訊飛留聲”讓學生體驗智能語音合成功能;通過“九歌計算機詩詞創作”讓學生了解人工智能不僅能識別語音，還能進行古詩詞創作;借助“猜畫小哥”讓學生感受圖像識別的作用。不同功能的軟件應用，給學生提供了豐富的學習資源，讓學生充分感受到人工智能具有“能聽、會說、能理解”的強大功能。

恰當的教學設計，創設思辨的學習氛圍

人工智能教育是思維的教育，培養學生的綜合素養在人工智能教育中至關重要。人工智能教育不是各種裝備的競賽，而是要使用恰當的工具、恰當的情景構建、恰當的教學組織形式，形成恰當的人工智能實踐方式。在小學階段，教師要準確把握人工智能課程的核心理念，從學生的視角出發，設計教學活動。例如，在學生進行語音識別的體驗活動時，教師可以設計一個挑戰賽來激發學生參與的興趣。學生可以采用加快語速、提高聲調等不同的方式說話，甚至是嘗試說方言、使用口頭語等。總之，學生要想盡辦法去挑戰語音識別的可能性，根據語音識別的結果，總結軟件的優缺點，試著猜想或分析產生的原因。語音識別需要大量的語音數據對機器進行訓練，就像人類學習說話一樣。這樣的教學設計方式將單一的體驗活動轉變成了小組的研究活動，給學生創設了思辨的學習環境，達到對學生進行思維培養的目標。

學生都有與智能音箱進行聊天的經歷，但他們聊天的方式多是隨意、沒有經過思考的。教師不能因為學生已經多次使用過智能音箱，就不讓學生在課堂上體驗了，而是要在設計好教學活動的基礎上讓學生再次嘗試。如在學生與智能音箱對話之前，給學生提出問題“請你嘗試用一個問題難住它，想一想智能語音系統對哪類問題回答的較好，哪類問題回答的不太好？”當學生帶著問題去和智能音箱聊天時，他會非常謹慎地思考自己要說什么。如有的學生會問，“小明是我的哥哥，小麗是我的妹妹，小麗和小明是什么關系呢？”學生問這樣的問題，說明他對老師提出的問題做出了猜想：他認為智能音箱對于邏輯性強的問題可能回答不好。所以，他選擇邏輯性強的問題與智能音箱進行交流，檢驗自己的猜想是否正確。在教學活動的設計中，不一定要使用復雜的信息技術手段，而是要選擇適合學生的學習內容，并進行恰當的設計，才能發揮其重要的作用。

必要的經驗總結，探索創新的學習模式

在教學中，教師要積極進行課堂教學實踐以及學科領域中的研修活動，及時積累經驗，嘗試總結課堂學習模式。目前，依據我校開展人工智能課程的經驗，我們將小學階段人工智能的體驗性學習內容，總結成如下學習模式：體驗、感知——引發思考——體驗、研究——總結、分析。例如，在學習圖像識別時，學生了解了車牌識別，他們想到生活中有人為了躲避交通攝像頭的拍攝，故意遮擋或損壞車牌的現象，人工智能技術能不能對這種行為起到監督的作用呢？學生仿照真實的車牌設計了數字不完整、手寫數字替代車牌上的數字等形式的圖片，他們選擇了某小區的一款車牌識別系統進行試驗。通過研究，他們發現用一張車牌的紙質圖片，就通過了某小區門口的識別系統。孩子們嘗試提出了自己的解決方案，車牌識別系統可以采用車牌圖像識別與紅外車距識別相結合的方式。由此，他們還聯想到了人臉識別也同樣存在一些問題，如機器如何分辨長相一樣的雙胞胎呢？這也激發了他們的探究欲望，讓他們在學習中能夠不斷地研究問題。

在小學階段的人工智能教學中，這種學習模式能夠讓學生在充分思考的基礎上去應用技術。在探究的過程中，學生既能夠正確認識技術，也提升了研究能力，學生的思維也得到了發展。

參考文獻

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